由于硅易与氧结合，自然界中没有游离态的硅。大部分坚硬的岩石是由硅的含氧化合物构成的。在自然界里，二氧化硅的存在形式不下二百多种，天然的硅酸盐约有一千多种，它们组成复杂，可用通式aM_xO_y·SiO₂·cH₂O表示。下表列出一些常见的硅酸盐矿物组成。

   硅原子的价电子构型与碳原子的相似，它可形成sp³d²、sp³和sp²等杂化类型，并以形成共价化合物为特征。不过它的原子半径比碳的大，且有3d轨道，因而情况又与碳原子有所不同：

（1）它的最高配位数是6，常见的为4。

（2）它不能形成pπ-pπ键，无多重键，而倾向于以较多的σ单键形成聚合体，例如通过Si-O-Si链形成形形色色的SiO₂聚合体和硅酸盐。

   硅有两种晶型。无定形硅为深灰色粉末，晶形硅为银灰色，且具金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随温度的升高而增加。硅在化学性质方面主要表现为非金属性。象这类性质介于金属和非金属之间的元素称为“准金属”或“类金属”或“半金属”。准金属是制半导体的材料。

   晶态硅具有金刚石那样的结构，所以它硬而脆(硬度为7.0)、熔点高，在常温下化学性质不活泼。无定形硅比晶态硅活泼。其主要化学性质如下：
（l）与非金属作用
   Si在常温下只能与F₂反应，生成SiF₄（Si-F键的键能比 Si-Si，Si-O，Si-H的都大得多）。但在高温下能与其它卤素和一些非金属单质反应。在673K与Cl₂反应，得到SiCl₄；在873K与O₂反应生成SiO₂；1573K与N₂反应得到Si₃N₃，2273K时与碳生成SiC。这些化合物均有广泛用途，如Si₃N₄，属强共价键合的物质，是最有实用价值的陶瓷材料。它耐高温，在高温下有较高强度；有优良的耐磨性能、机械性能和热的冲击性；它还具有优良的耐蠕变性，因此可用于做陶瓷引擎，用于汽车和飞机上。

（2）与酸作用
   Si在含氧酸中被钝化。在有氧化剂（HNO₃、CrO₃、KMnO₄、H₂O₂等）存在的条件下，与HF酸反应。
　　3Si + 4HNO₃ + 18HF 3H₂SiF₆ + 4NO↑+ 8H₂O    △_rG^θ＝-2133kJ·mol^-1

（3）与碱作用
   无定形Si能猛烈地与强碱反应，放出H₂。
        Si + 2NaOH + H₂O Na₂SiO₃ + 2H₂↑
（4）与金属作用
   Si能与某些金属生成硅化物，如FeSi₂，FeSi，Mo₃Si等。

   硅与碳相似，有一系列氢化物，不过由于硅自相结合成链的能力比碳差，生成的氢化物要少得多。到目前为止，已制得的硅烷不到12种，其中较熟悉的有SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀、Si₅H₁₂以及Si₆H₁₄等，即一硅烷到六硅烷，可以用通式Si_nH_2n+2（7≥n≥1）来表示。硅烷的结构与烷烃相似。一硅烷又称为甲硅烷。
   硅烷为无色无臭的气体（SiH₄和Si₂H₆）或液体。它们能溶于有机溶剂，熔点，沸点都很低。化学性质比相应的烷烃活泼，表现在以下几方面：
（1）强还原性

   硅烷能与O₂或其它氧化剂猛烈反应。它们在空气中自燃，燃烧时放出大量的热，产物为SiO₂。如：
          SiH₄ + 2O₂ SiO₂ + 2H₂O   △_rH^θ=-1430kJ^.mol^-1
能与一般氧化剂反应。如：
        SiH₄ + 2KMnO₄ 2MnO₂↓+ K₂SiO₃ + H₂ + H₂O
        SiH₄ + 8AgNO₃ + 2H₂O 8Ag↓+ SiO₂↓+ 8HNO₃
这二个反应可用于检验硅烷。
（2）与水作用

   硅烷在纯水中不发生水解作用，但当水中有微量碱存在时，由于碱的催化作用，水解反应即激烈地进行。
  　    SiH₄ + (n+2)H₂O SiO₂^.nH₂O↓+ 4H₂
（3）热稳定性差

   所有硅烷的热稳定性都很差，分子量大的稳定性更差。将高硅烷适当地加热，它们即分解为低硅烷。低硅烷（如SiH₄)在温度高于73K即分解为单质硅和氢气。
　　　   SiH₄ Si + 2H₂
   SiH₄被大量地用于制高纯硅。硅的纯度超高，大规模集成电路的性能就越好。

   硅的卤化物都是共价化合物，熔点、沸点都比较低，氟化物、氯化物的挥发性更大，易于用蒸馏的方法提纯它们，常被用作制备其它含硅化合物的原料。
  这些卤化物同CX₄相似，都是非极性分子，以碘化物的熔点、沸点最高，而氟化物最稳定。所不同的是硅的卤化物强烈地水解，它们在潮湿空气中发烟，如：
　　    SiCl₄(l) + 3H₂O(l) H₂SiO₃(s) + 4HCl(aq)
   故SiCl₄可作烟雾剂。但是CCl₄不水解。这与Si有3d轨道，配位数为6，能同H₂O配位，而碳原子不具备此条件有关。
   由于同一原因，SiF₄很容易与F^-形成SiF₆^2-配离子。
            SiF₄ + 2F^- SiF₆^2-

   Si-F的键能（565kJ^.mol^-1)比C-F的键能（485kJ^.mol^-1)大，所以SiF₄比CCl₄稳定。CF₄于1273K分解，而SiF₄在此温度下不分解。

   当SiF₄水解时，未水解的SiF₄极易与水解产物HF配位形成氟硅酸H₂SiF₆
　　    SiF₄ + 2HF H₂SiF₆
   现在还未制得游离的H₂SiF₆,只能得到含H₂SiF₆质量百分比为60％的溶液。它是一种强度相当于H₂SO₄的强酸，以SiF₆^2-和H₃O⁺离子形式存在于水溶液中。金属锂、钙等的氟硅酸盐溶于水；钠、钾、钡的氧硅酸盐难溶于水。用纯碱溶液吸收SiF₄气体，可得到白色的氟硅酸钠Na₂SiF₆晶体。
        3SiF₄ + 2Na₂CO₃ + 2H₂O 2Na₂SiF₆↓+ H₄SiO₄ + 2CO₂
   生产磷肥时，利用此反应可除去有害的废气SiF₄,同时得到很有用的副产物Na₂SiF₆。Na₂SiF₆可作农业杀虫剂，搪瓷乳白剂及木材防腐剂等。它有腐蚀性，灼热时将分解为NaF和SiF₄。
   SiF₄与碱金属氟化物反应，也可以得到氟硅酸盐。
        SiF₄ + 2KF K₂SiF₆

   K₂SiF₆用于制太阳能级的纯硅（含量99.97%）。

一：一氧化硅

   SiO是白色的晶体，不稳定，只在高温下存在。它可由Si与SiO₂在高温下反应制得：
         Si(s) + SiO₂(s) 2SiO(s)
二：二氧化硅
   因SiO₂为原子晶体，且Si-O的键能很高，所以石英的硬度大，熔点高。将石英在1873K熔融，冷却时，它不再成为晶体，只是缓慢地硬化，成为石英玻璃，这实际上是一种过冷液体。无论是熔融的SiO₂或是石英玻璃，它们仍然由SiO₄四面体组成，只不过排列不象在石英晶体中那么整齐。

   二氧化硅的化学性质不活泼，在高温下也不能被H₂还原，只能为镁、铝或硼所还原。
        SiO₂ + 2Mg 2MgO + Si
除F₂和HF以外，它不与其它卤素和酸类作用。它与HF水溶液反应的产物也是氟酸。SiO₂为酸性氧化物，能与热的浓碱或熔融的碱或碳酸钠反应，得到硅酸盐。
        SiO₂ + 2Na0H Na₂Si0₃ + H₂O
        SiO₂ + Na₂CO₃ Na₂SiO₃ + CO₂↑
   玻璃含有SiO₂，所以玻璃能被碱腐蚀。

一: 硅酸
   硅酸为组成复杂的白色固体，通常用化学式H₂SiO₃表示。SiO₂为此酸的酸酐，但是SiO₂不溶于水，所以不能用SiO₂与水直接反应得到H₂SiO₃，而只能用可溶性硅酸盐与酸反应制得，反应的实际过程很复杂。反应式一般写为：
　　    SiO₄^4- + 4H⁺ H₄SiO₄↓
H₄SiO₄叫做正硅酸，它是个原酸，经过脱水可得到一系列酸，包括偏硅酸和多硅酸。产物的组成随形成条件不同而不同，常以通式xSiO₂^.yH₂O表示。如：
        偏硅酸　　　H₂SiO₃    x=1,y=1
        二硅酸　　　H₆Si₂O₇   x=2,y=3
        三硅酸　　　H₄Si₃O₈   x=3,y=2
        二偏硅酸　　H₂Si₂O₅   x=2,y=1
   因为在各种硅酸中以偏硅酸的组成最简单，所以常用H₂SiO₃式子代表硅酸。硅酸是一种二元弱酸，K₁＝2×10^-10，K₂＝1×10^-12。 H₄SiO₄在水中的溶解度不大，但生成后并不立即沉淀下来，因为开始形成的单分子硅酸能溶于水。当这些单分子硅酸逐渐缩合为多酸时，形成硅酸溶胶。在此溶胶中加电解质，或者在适当浓度的硅酸盐溶液中加酸，则得到半凝固状态、软而透明且有弹性的硅酸凝胶^①（在多酸骨架里包含有大量水）。将硅酸凝胶充分洗涤以除去可溶性盐类，干燥脱水后即成为多孔性固体，称为硅胶。它是很好的干燥剂、吸附剂以及催化剂载体，对H₂O、BCl₃及PCl₅等极性物质都有较强的吸附作用。
二: 硅酸盐
   除了碱金属以外，其它金属的硅酸盐都不溶于水。硅酸钠是最常见的可溶性硅酸盐，可由石英砂与烧碱或纯碱反应而制得。
   硅酸钠水解使溶液显强碱性，水解产物为二硅酸盐或多硅酸盐：
           Na₂SiO₃ + 2H₂O NaH₃SiO₄ + NaOH
　　       2NaH₃SiO₄ Na₂H₄Si₂O₇ + H₂O
（也有将水解反应式写为：2Na₂SiO₃ + H₂O Na₂Si₂O₅ + 2NaOH）
   工业上制多硅酸钠的方法是将石英砂、硫酸钠和煤粉混合后放在反射炉内进行反应，温度为1373～1623K。一小时以后，将产物冷却，即得玻璃块状物。这产物常因含有铁盐等杂质而呈灰色或绿色。用水蒸气处理使之溶解成为粘稠液体，成品俗称“水玻璃”，又名“泡花碱”。它是多种多硅酸盐的混合物，其化学组成为 Na₂O^.nSiO₂。水玻璃的用途很广，建筑工业及造纸工业用它作粘合剂。木材或织物用水玻璃浸泡以后既可以防腐又可以防火。浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存。水玻璃还用作软水剂、洗涤剂和制肥皂的填料。它也是制硅胶和分子筛的原料。

   地壳的95%为硅酸盐矿。陨石和月球岩石的主要成分也是硅酸盐。最重要的天然硅酸盐是铝硅酸盐，其中丰度大的是长石。

   硅酸盐矿的复杂性在其阴离子，而阴离子的基本结构单元是SiO₄四面体。由此四面体组成的阴离子，除了简单的单个SiO₄^4-和二硅酸阴离子Si₂O₇^6-以外，还有由多个SiO₄四面体通过顶角上的一个或两个或三个、四个氧原子连接而成的环状、链状、片状或三向网格结构的复杂阴离子。这些阴离子借金属离子结合成为各种硅酸盐（见下表）。

SiO4四面体组合形式	阴  离  子	例     子
	SiO44-(正硅酸盐)	橄榄石(Mg,Fe)2SiO4,锆石ZrSiO4
	Si2O76-(二硅酸盐)	硅铅矿Pb3Si2O7
	[SinO3n]2n-(环状)	绿柱石Be3Al2[Si6O18]
	[SiO3]n2n-(单链)	链与链借金属离子连接成纤维结构如石棉CaMg3[SiO3]4
	[Si4O11]n6n-(双链)	链与链借金属离子连接成纤维结构如透闪石Ca3Mg5[Si8O22](OH)2
	[Si4O10]n4n-	金属离子在层与层之间如滑石Mg3[Si4O10](OH)2,白云母KAl2[Si3O10](OH)2
-	(SiO2)n [AlSi3O8]nn- [Al2Si3O10]n4n-	石英SiO2 钾长石K(AlSi3O8) 沸石Na2(Al2Si3O10)·2H2O